Òxit de vanadi(V)
oxide.png){kind=link}
El òxit de vanadi(V) és un compost químic de fòrmula de V2O5. Comunament conegut com pentóxido de vanadi, este sòlit venenós marró/groc és la més estable i comú compost de vanadi. Pel seu alt estat d'oxidació, és tant un òxit anfótero i un agent oxidant. En calfar es pert reversiblemente l'oxigen. Gràcies a esta capacitat, el V2O5 cataliza vàries reaccions d'útils d'oxidació aeròbica, la major escala de les quals es basa la producció d'àcit sulfúric a partir de diòxit de sofre.
A diferència de la majoria dels òxits metàlics, es dissol llaugerament en aigua per a donar una solució àcida de color groc pàlit. Quan este compost es forma per precipitació de la solució acuosa, a continuació, el seu color és taronja intens en lloc de marró/groc.
La forma mineral d'este compost, shcherbinaite és extremadament rara, casi sempre es troba entre fumarolas. També existix un mineral trihidrato, V2O5·3H2O, es coneix baix el nom de navajoite.
Propietats químiques
[editar | editar còdic]Reaccions àcit-base
[editar | editar còdic]El V2O5 és un òxit anfótero. Per lo tant, reacciona en àcit forts no reductors per a formar solucions de sals de color groc pàlit que contenen centres de dioxovanadio(V):
- V2O5 + 2 HNO3 → 2 VO2(NO3) + H2O
També reacciona en bases fortes per a formar polioxovanadatos, en una estructura complexa depenent del pH.[1] Si s'afig llentament àcit a una solució de Na3VO4, el color passa gradualment del taronja al roig ans que precipite V2O5 hidratado marró al voltant del pH 2. Estes solucions contenen principalment els ions HVO42− i V2O74− entre pH 9 i pH 13, pero per baix de pH 9 predominen espècies més exòtiques, tals com a V4O124− i HV10O285−.
En clorur de tionilo es convertix en oxitricloruro de vanadi VOCl3 :
- V2O5 + 3 SOCl2 → 2 VOCl3 + 3 SO2
Reaccions redox
[editar | editar còdic]El V2O5 es reduïx fàcilment en mig àcit a vanadi estable(IV), les espècies, el blau de ions de vanadi (VO(H2O)52+). Esta conversió ilustra les propietats redox de V2O5. Per eixemple, els àcit clorhídric i àcit bromhídrico es oxida al corresponent halógeno, per eixemple,
- V2O5 + 6HCl + 7H2O → 2[VO(H2O)5]2+ + 4Cl− + Cl2
El V2O5 sòlit es reduïx en àcit oxálico, monòxit de carbono, i diòxit de sofre per a donar òxit de vanadi(IV), VO2 com un sòlit de color blau obscur. La reducció adicional en l'us d'hidrogen o CO en excés pot donar lloc a mescles complexes d'òxits tals com a V4O7 i V5O9 abans d'alcançar el negre V2O3. Vanadatos o vanadilo(V) composts en solució d'àcit són reduïts per l'amalgama de zinc a través d'una via d'interessant colorit:
| VO2+ | → | VO2+ | → | V3+ | → | V2+ |
| groc | blau | vert | púrpura |
Els ions són, per supost, tots hidratado en diferents graus.
Preparació
[editar | editar còdic]
V2O5 de grau tècnic es produïx com una pols negra que s'utilisa per a la producció de vanadi metal i ferrovanadio.[1] Un residu mineral vanadi o vanadi rics es tracta en carbonat de sodi per a produir metavanadato sòdic, NaVO3. Este material es acidifica a pH 2-3 en àcit sulfúric, H2SO4, per a donar un precipitat de "coca roja" (vore dalt ). La coca de color roig es fon a 690 °C per a produir el producte en bruto V2O5.
El vanadi(V) es produïx quan l'òxit de vanadi metàlic es calfa en un excés d'oxigen, pero este producte està contaminat en atres òxits, menors. Una preparació de laboratori més satisfactori implica la descomposició de metavanadato d'amoni entorn a 200 °C:
- 2 NH4VO3 → V2O5 + 2 NH3 + H2O
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Óxido de vanadio(V)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.